[發(fā)明專利]超臨界CO2 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011298039.8 | 申請日： | 2020-11-19 |
| 公開（公告）號： | CN112412424B | 公開（公告）日： | 2022-09-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 王大琳;張成朋;程鵬;馬朝陽;周雷;周軍平;龍坤;胡巍藍(lán);何琦 | 申請（專利權(quán)）人： | 重慶大學(xué) |
| 主分類號： | E21B43/26 | 分類號： | E21B43/26;E21B43/267 |
| 代理公司： | 重慶華科專利事務(wù)所 50123 | 代理人： | 康海燕 |
| 地址： | 400030 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 臨界 co base sub | ||
本發(fā)明提供一種將超臨界CO2結(jié)合微納米支撐劑應(yīng)用于頁巖氣儲層開采的方法，所述方法是先泵超臨界CO2前置液，在泵入采用超臨界CO2為壓裂液、粉煤灰為微納米支撐劑組成的攜砂液I，把微納米支撐劑充填到微裂縫或天然裂隙中；再泵入采用添加稠化劑的超臨界CO2作為壓裂液、陶粒作為支撐劑組成的攜砂液II，將陶粒支撐劑充填進(jìn)入尺寸較大裂縫中；最后泵入采用超臨界CO2的替擠液，把壓裂管柱、地面管匯中的攜砂液全部替入裂縫。本發(fā)明利用超臨界CO2可循環(huán)利用、消除部分污染問題、降低對頁巖雙孔隙介質(zhì)的滲透性損傷等，以及利用微納米支撐劑顆粒小、易攜帶等特性解決以傳統(tǒng)支撐劑開采頁巖氣導(dǎo)致的難以傳輸問題與開采率較低的問題。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及油氣開采技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及將超臨界CO2結(jié)合微納米支撐劑應(yīng)用于頁巖氣儲層開采中以實現(xiàn)頁巖氣的更環(huán)保、更高效地開采的方法。
背景技術(shù)
我國的頁巖氣分布廣泛、儲藏豐富，具有普遍的地層飽含氣、隱蔽聚集機(jī)理等特點，儲存方式復(fù)雜。目前我國頁巖氣主要采用水力壓裂的方式開采。水力壓裂即利用地面高壓泵組，以超過地層吸收能力的排量將壓裂液泵入井內(nèi)，在井底憋起高壓，當(dāng)泵注壓力克服井壁附近地應(yīng)力達(dá)到巖石抗張強(qiáng)度后，在井底產(chǎn)生裂縫；繼續(xù)泵入壓裂液與支撐劑的混合液體，產(chǎn)生有一定導(dǎo)流能力的填砂裂縫，提供儲層流體滲流通道。
水力壓裂采用的水基壓裂液廣泛應(yīng)用于頁巖氣儲層壓裂增透，其易引發(fā)黏土礦物膨脹軟化以及在微納孔縫中的水鎖效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致儲層滲透性損傷。水基壓裂液也易形成水資源消耗、水系統(tǒng)污染和地震誘發(fā)等危害。而采用超臨界CO2無水壓裂可以有效解決水基壓裂帶來的危害。CO2可高效循環(huán)使用，消除水資源消耗及污染問題，降低對頁巖雙孔隙介質(zhì)的滲透性損傷；低粘度超臨界CO2擁有更強(qiáng)穿透性，以更低的起裂壓力產(chǎn)生復(fù)雜裂隙網(wǎng)絡(luò)；CO2強(qiáng)競爭吸附能力促進(jìn)甲烷解吸附，提高頁巖氣的采收率。
傳統(tǒng)支撐劑的主要成分是石英砂、陶粒砂。該支撐劑顆粒大，在介質(zhì)中沉降速度快，影響其在裂縫中的運移，因此，傳統(tǒng)支撐劑在裂縫中的運移一般需要依靠粘度較大的壓裂液。超臨界CO2具有低粘度、低攜砂的特性，采用傳統(tǒng)支撐劑容易導(dǎo)致縫網(wǎng)中支撐劑的密度過低或不均等問題，故考慮采用微納米支撐劑。微納米支撐劑具有顆粒小、易攜帶等優(yōu)點，可以緩解傳統(tǒng)支撐劑導(dǎo)致的縫網(wǎng)中支撐劑的密度過低或不均等問題；也更容易進(jìn)入更小的裂縫中，為其起到支撐作用。另外，采用火力發(fā)電廢棄物之一的粉煤灰作為微納米支撐劑，其顆粒較小，在低粘度壓裂液中的高傳輸特性，易于傳輸至微裂縫中，進(jìn)而支撐裂縫保證其導(dǎo)流特性，實現(xiàn)變廢為寶。
公開號為CN111187609A的專利文獻(xiàn)公開了一種作為壓裂支撐劑使用的自懸浮石英砂。該文獻(xiàn)針對解決傳統(tǒng)支撐劑沉降速度快的問題，一定程度上可以改善壓裂液的攜砂性，但是其沒有考慮到石英砂的體積較大，難以運移到較狹小的次生裂縫和天然裂縫，無法解決次生裂縫和天然裂縫填充率低導(dǎo)致頁巖氣開采率較低的問題。
因此，需要尋找一種更為高效且綠色的頁巖氣開采方式，以便可以高效、環(huán)保地開采頁巖氣，緩解能源壓力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種將超臨界CO2結(jié)合微納米支撐劑應(yīng)用于頁巖氣儲層開采的方法，其目的在于：利用超臨界CO2可循環(huán)利用、消除部分污染問題、降低對頁巖雙孔隙介質(zhì)的滲透性損傷等特性，以及利用微納米支撐劑顆粒小、易攜帶等特性，解決以傳統(tǒng)支撐劑開采頁巖氣導(dǎo)致的難以傳輸問題與開采率較低問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
超臨界CO2結(jié)合微納米支撐劑應(yīng)用于頁巖氣儲層開采的方法，其是在射孔結(jié)束后進(jìn)行壓裂作業(yè)時，按照以下順序進(jìn)行：
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于重慶大學(xué)，未經(jīng)重慶大學(xué)許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
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